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随着科技进步和社会发展，电子产品、医疗设备、新能源汽车和军事装备等领域对储能设备的要求日益苛刻。研发低成本、高安全性能、高比容量和高比功率的锂离子电池成为研究发展的趋势。富锂锰基正极材料由于其放电比容量高（～250mAh·g-1）和成本低等优点成为研究热点。但目前对该材料的研究还有一些亟待解决的问题，如首次库伦效率偏低、倍率性能差等。本文采用溶胶凝胶法合成富锂锰基材料Li[Li0.2Mn0.55Ni0.15Co0.1]O2，分别采用Li4Mn5O12和Li4Ti5O12对其包覆改性，从而达到提高材料电化学性能的目的。具体开展工作的实验结果如下：采用溶胶凝胶法制备三元富锂锰基正极材料Li[Li0.2Mn0.55Ni0.15Co0.1]O2。采用具有高锂离子导电性的尖晶石材料Li4Mn5O12包覆改性高容量的层状富锂锰基材料Li[Li0.2Mn0.55Ni0.15Co0.1]O2。通过对改性材料的XRD测试发现，材料的主体结构没有改变，仍是层状材料，结晶度良好。但是随着包覆量的增加会有微弱的肩峰出现，这是因为改性材料中Li4Mn5O12尖晶石相结构逐渐体现出来。通过电化学测试发现改性材料0.01Li4Mn5O12·0.99Li[Li0.2Mn0.55Ni0.15Co0.1]O2表现出最佳的循环性能（0.1C，80周循环后放电比容量为259.8mAh g-1，容量保持率高达89.8%）和倍率性能（1C，50周循环后放电比容量为185.1mAh g-1，5C，首周放电比容量为184.4mAh g-1）。此外，材料电荷传递阻抗在适量Li4Mn5O12包覆改性后得到显著降低。通过TEM可以看出，改性材料0.01Li4Mn5O12·0.99Li[Li0.2Mn0.55Ni0.15Co0.1]O2表面存在2~3nm的Li4Mn5O12包覆层，这能够有效抑制电解液对本体材料的侵蚀和对金属离子的溶解，从而改善了材料的循环和倍率性能。采用溶胶凝胶法制备三元富锂锰基正极材料Li[Li0.2Mn0.55Ni0.15Co0.1]O2。用结构稳定、高锂离子导电性的尖晶石材料Li4Ti5O12包覆改性高容量的层状材料Li[Li0.2Mn0.55Ni0.15Co0.1]O2。通过对改性材料的XRD测试发现，材料的主体结构没有改变，仍是层状材料，结晶度良好。但是随着包覆量的增加会有微弱的肩峰出现，这与改性材料中Li4Ti5O12的存在有关。通过电化学测试发现改性材料0.03Li4Mn5O12·0.97Li[Li0.2Mn0.55Ni0.15Co0.1]O2表现出最佳的循环性能（0.1C，50周循环后放电比容量为200.2mAh g-1，容量保持率高达80.5%）和倍率性能（1C，50周循环后放电比容量为181.3mAh g-1，5C，首周放电比容量为156.1mAh g-1）。此外，材料电荷传递阻抗在适量Li4Ti5O12包覆改性后得到显著降低。改性材料0.01Li4Mn5O12·0.99Li[Li0.2Mn0.55Ni0.15Co0.1]O2表面存在结构稳定的Li4Ti5O12薄层，从而显著提升了材料的结构稳定性。